ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕСЯ БАЛКИ

Балки, состоящие более чем из одного материала, называются составными балками. Примерами являются биметаллические балки, состоящие из двух различных металлов, соединенных вместе, многослойные балки и железобетонные балки.

Составные балки можно анализировать с помощью той же теории изгиба, которая используется для анализа обычных балок, поскольку предположение о том, что сечение, которое является плоским до изгиба, остается плоским после изгиба, справедливо при чистом изгибе независимо от материала. Из этого предположения следует, что продольные деформации изменяются линейно сверху вниз по балке. Положение нейтральной оси не обязательно должно находиться в центре поперечного сечения. В случае многослойной балки поперечное сечение вдвойне симметрично, и нейтральная ось расположена на середине высоты поперечного сечения.

Балка с флитчем – это композитная балка типа “сэндвич”, состоящая из древесины и стали, как показано на рисунке 1.

Поперечное сечение флитч-балки

Древесина и сталь действуют совместно. Деревянная балка усиливается путем добавления стальной пластины сверху и снизу, а три элемента надежно скрепляются болтами через промежутки.

Болтовое соединение обеспечивает отсутствие проскальзывания между сталью и древесиной на участках AA и BB. Таким образом, деформация в стали в точке AA = деформации в древесине в точке AA.

Теперь, напряжение в стали в точке AA = , и

Напряжение в древесине в точке AA = .

Напряжение в стали = m x напряжение в древесине

Если = 210000 = 210000 и = 7000 = 7000

Тогда

Используя это соотношение, балку из двух материалов можно рассматривать как эквивалентную деревянную балку или эквивалентную стальную балку, как показано на рис. 2 и 3.

Эквивалентная деревянная балка

Эквивалентная стальная балка

Следует отметить, что при формировании этих эквивалентных балок изменяется только ширина. Любое изменение вертикальных размеров древесины или стали повлияет на величину деформации, поэтому при формировании эквивалентных сечений можно изменять только горизонтальные размеры.

Теперь прочность реальной балки может быть рассчитана путем определения прочности эквивалентной деревянной или стальной балки обычным способом, рассматривая сечение как обычное однородное.

• Виды дефектов древесины как строительного материала.
• Характеристики хорошей древесины.
• Теория простого изгиба.
• 21 Виды балок в строительстве [PDF].
• Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
• Консервация древесины – методы и используемые материалы.
• Древесина как строительный материал – виды, структура, обработка.